第八单元总结提升与章末检测-2021-2022学年九年级化学下册（人教版）（原卷版）

第八单元金属和金属材料章节总结提升第一部分知识归纳总结【知识点一】金属材料的物理性质和合金1.金属材料金属材料金属材料包括纯金属和合金。合金是指由一种金属跟其他一种或几种金属（或非金属）一起熔合而成的具有金属特性的物质。金属物理性质1.常温下，大多数金属为固态，有金属光泽。但汞（俗称水银）为液态金属；2.大多数金属呈银白色色。但铜为紫红色色，金为黄色色；3.大多数金属具有导电性、导热性、延展性。2.金属之最：①铝：地壳中含量最高的金属元素；②钙：人体中含量最多的金属元素；③铁：目前年产量最多的金属（铁>铝>铜）；④银：导电、导热性最好的金属（银>铜>铝）；⑤铬：硬度最高的金属；⑥钨：熔点最高的金属；⑦汞：熔点最低的金属；⑧锇：密度最大的金属；⑨锂：密度最小的金属。3.常见的合金：（1）铁的合金：①生铁：含碳量2%～4.3%；②钢：含碳量0.03%～2%；③不锈钢：含铬、镍的钢具有抗腐蚀性能。生铁和钢是人类利用最广泛的合金。（2）铜的合金：①黄铜（铜锌）；②青铜（铜锡）青铜是人类历史上使用最早的合金；（3）钛的合金：如钛镍合金。被认为是21世纪的重要金属材料，钛合金与人体有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨等。4.合金的优点：纯金属形成合金后性能的改变为一高（合金的强调和硬度一般比组成它们的纯金属更高）一低（合金的熔点比组成它们的纯金属的熔点低）二更好（合金的机械加工性能更好、合金的抗腐蚀性能更好）方法总结：合金属于混合物，合金中各成分均以单质形式存在，例如黄铜中的铜和锌就以单质形式存在。判断某物质是否为合金关键是看其中是否含有金属成分，合金要求组成中至少有一种金属。【典型例题】例1．下列金属中，熔点最低的是（）A．铜 B．汞 C．铝 D．钨例2．铜能被加工成7微米厚的超薄铜箔，说明铜具有良好的（）A．导电性 B．导热性 C．延展性 D．耐酸性【方法总结】1、铜的颜色特征是铜的一个重要特征，往往是解题尤其是推断题的“题眼”。2、有些金属处于粉末状态时，就会呈现不同的颜色；例如，粉末状的铁粉都是呈黑色的，这主要是由于颗粒太小，光不容易反射。3、生活中使用的铁制品表面一般有镀金层或油漆，不是其真正颜色。可观察其断面的颜色。4、合金属于混合物，合金中各成分均以单质形式存在，例如黄铜中的铜和锌就以单质形式存在。判断某物质是否为合金关键是看其中是否含有金属成分，合金要求组成中至少有一种金属。【知识延伸】1、金属物理性质存在差异性的原因为本身属性决定。2、金属的性质决定物质的用途，用途体现金属的性质。实际应用时要更加注意性价比。3、①人类最早利用的金属是铜；②铝的利用是近百年的事，它具有密度小和抗腐蚀等优良性能；③目前生活中应用最广泛的金属材料是铁合金。4、合金的特性①合金比它的成分金属具有更多良好的物理、化学或机械等方面的性能。②一般地说，合金的熔点比组成它的各成分金属的熔点都低。例如：铝硅合金的熔点为564℃，比纯铝和纯硅的熔点都低。③合金比它的成分金属具有更好的硬度和强度及机械加工性能。例如：硬铝(含铝、铜、镁、硅)的强度和硬度都比纯铝大，且密度较小。【知识演练】1．（2019•上海模拟）生活中金属材料得到越来越广泛的应用，下列属于金属共性的是（）A．熔点高 B．良好的导电性 C．硬度大 D．银白色的光泽2．（2019•山西模拟）金属的物理性质有通性也有个性，下列金属物品在使用时所利用的性质对应正确的是（）3．科学家发现一种新金属。根据下表信息推测该金属不适合的用途是（）熔点密度强度导电性导热性抗腐蚀性2500℃3g/cm3与钢相似良好良好优异A．焊接金属 B．用于通讯设备 C．制造外科手术刀 D．制造航天飞机4．铜用作导线主要利用金属铜的性质是（）A．导电性 B．导热性 C．有金属光泽 D．密度较大5．下列有关“金属之最”描述中错误的是（）A．地壳中含量最多的金属元素是铝 B．人体中含量最高的金属元素是钙 C．导电性最好的金属是铜 D．年产量最高的金属是铁6．（2021·四川眉山市·中考真题）北斗系统的全面建成彰显了中国航天的力量。在航天科技中运用了大量金属材料，下列有关金属材料的说法正确的是（）A．纯金属的硬度一般比它们组成合金的硬度更高B．钛和钛合金被广泛应用于火箭、导弹等C．金属单质在常温下都是固体D．合金中一定只含金属元素7．下列叙述中，不正确的是（）A．合金具有金属的特性 B．一般来说，合金比组成它的纯金属熔点高 C．钢中含碳量低于生铁中的含碳量 D．合金一定是混合物8．下列关于生铁和钢的说法中错误的是（）A．生铁的含碳量大于钢的含碳量 B．生铁的硬度大于钢 C．钢的性能比生铁优越 D．生铁和钢不属于合金9．（2021·江苏苏州市·中考真题）下列有关金属的说法正确的是（）A．所有金属都呈银白色 B．常温下所有的金属都是固体C．合金的硬度一般比各成分金属小 D．铝制品耐腐蚀是因为表面生成致密氧化膜【知识点二】金属与氧气的反应（1）大多数金属都能与氧气反应，但反应的难易和剧烈程度不同。（2）活泼性强的金属在常温下就能与氧气反应；如K、Ca、、Na、Mg、Al（生成薄膜，有耐腐蚀性）、Zn等。（3）活泼性较强的金属会在高温下与氧气反应或在潮湿的空气中与氧气反应。如Fe在潮湿空气中生成铁锈，Cu在潮湿空气中生成铜绿。（4）活泼性较弱的金属即使在高温下也不与氧气反应。如Au、Ag。4Al+3O2eq\o\ac(\s\up7(点燃),\o(===,====))2Al2O3。剧烈燃烧，放出热量，发出白光，生成白色固体。2Mg＋O2eq\o\ac(\s\up7(点燃),\o(===,====))2MgO。剧烈燃烧，放出热量，发出耀眼白光，生成白色固体。3Fe+2O2eq\o\ac(\s\up7(点燃),\o(===,====))Fe3O4。剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体。2Cu+O2eq\o\ac(\s\up7(△),\o(===,====))2CuO。放出热量，红色固体变为黑色固体。（5）铝比铁耐腐蚀的原因铝与氧气反应生成的致密的氧化铝薄膜，能覆盖铝的表面，从而保护里层的铝不再与氧气反应；而铁与氧气、水等反应生成的铁锈（主要成分是Fe2O3）很疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应，因此铁制品可以全部锈蚀。【典型例题】例3．下列描述正确的是（）A．铁丝在O2中燃绕火星四射，有黑色固体产生B．金属铝在空气中具有抗腐蚀性，是因为金属铝不与空气反应C．加热高锰酸钾可以制取O2，液化空气也可以制取O2，两者都属于化学变化D．硫在O2中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，并生成有刺激性气味的气体例4．（2020•鼓楼区一模）“真金不怕火炼”，说明金具有（）A．稳定的化学性质 B．较高的熔点 C．良好的延展性 D．良好的导热性【方法总结】物质与氧气的反应，主要注意反应条件的选择、实验现象的叙述，在实验现象的叙述中，要注意不要说出产物的名称，这样说不是现象而是结论。【知识延伸】铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密而坚固的氧化铝薄膜，反应的化学方程式为4Al+3O2==2Al2O3，这层薄膜可以阻止内部的铝进一步氧化，从而对铝制品起保护作用，所以铝制品具有很好的抗腐蚀性能。【知识演练】1．下列描述正确的是（）A．铁丝在O2中燃绕火星四射，有黑色固体产生B．金属铝在空气中具有抗腐蚀性，是因为金属铝不与空气反应C．加热高锰酸钾可以制取O2，液化空气也可以制取O2，两者都属于化学变化D．硫在O2中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，并生成有刺激性气味的气体2．下列物质在一定条件下能与氧气反应，且生成物为黑色固体的一组是（）①Mg②Al③Fe④Au⑤CuA．①和③B．只有③C．③④⑤D．③和⑤3．下列关于金属与氧气反应的说法正确的是（）A．红热的铁丝在空气中能燃烧B．各种金属在常温下都能与氧气反应C．根据金属与氧气反应的难易程度，可以初步比较一些金属的活动性D．在较高温度下能与氧气反应的金属，在常温下也能与氧气反应4．下列实验现象描述错误的是（）A．镁带在空气中燃烧时发出耀眼的白光 B．铁在氧气中剧烈燃烧，火星四射 C．水在直流电的作用下分解，负极产生的气体能使带火星的木条复燃 D．锌片放入CuSO4溶液中，锌片表面覆盖一层红色的物质，溶液由蓝色变成无色【知识点三】常见金属活动性顺序1.常见金属的活动性顺序：2.意义：①H代表酸中的氢元素；②金属的位置越靠前，它的活动性就越强；③在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢（不可用浓硫酸、硝酸）；④位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。（除K、Ca、Na）3．应用：①用于判断金属是否与酸发生置换反应；②用于判断金属与酸发生化学反应的剧烈程度；③用于判断金属与盐能否发生置换反应。4.判断金属活动性的方法：方法一看金属与氧气反应的难易程度和剧烈程度方法二看金属与酸反应的难易程度和剧烈程度方法三看金属能否与另一金属的盐溶液发生置换反应5.置换反应概念一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物通式A+BC→AC+B类型金属与酸反应Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑金属与盐溶液反应Fe+CuSO4==FeSO4+Cu金属氧化物与还原性物质反应H2+CuOeq\o\ac(\s\up7(△),\o(===,====))Cu+H2OC+2CuOeq\o\ac(\s\up7(△),\o(===,====))2Cu+CO2↑【典型例题】例5．化学趣味小组在学习了金属的化学性质后，对金属R的活动性进行探究发现：将金属R放入稀盐酸中，观察到有气泡产生（该反应的化学方程式可表示为：R+2HCl2=RCl2+H2↑），将R放入ZnSO4溶液中无任何变化。下列化学方程式书写错误的是（）A．R+MgSO4=RSO4+Mg B．R+CuSO4=RSO4+CuC．R+H2SO4=RSO4+H2↑ D．2A1+3RSO4=Al2(SO4)3+3R例6．有X、Y、Z三种金属片,分别放入稀硫酸中,X、Z表面有气泡产生,Y没有明显现象，X放入ZCln溶液,没有明显现象。判断这三种金属的活动性由强到弱的顺序是（）A．X>Y>Z B．Z>X>Y C．X>Z>Y D．Y>X>Z例7．将一定量的铁粉加入到含有Cu(NO3)2和AgNO3的废液中，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，无气泡产生。下列判断正确的是（）A．滤渣中一定含有Ag和Cu，滤液中一定含有Fe(NO3)2 B．滤渣中一定不含Fe，滤液中一定含有Fe(NO3)2和Cu(NO3)2 C．滤渣中一定含有Ag，滤液中可能含有Cu(NO3)2和AgNO3 D．滤渣中一定含有Ag和Cu，滤液中可能含有Cu(NO3)2和AgNO3【方法总结】物质与氧气的反应，主要注意反应条件的选择、实验现象的叙述，在实验现象的叙述中，要注意不要说出产物的名称，这样说不是现象而是结论。①金属与酸反应都放热。②金属与酸反应后，溶液的质量都增加。③Fe在参加置换反应时，只能生成+2价的亚铁盐。3、①此类反应一定在溶液中进行，不溶于水的化合物一般不与金属反应。②K、Ca、Na活动性非常强，但不能用它们置换化合物中的金属，因为它们能同溶液中的水剧烈反应。钾、钙、钠它们会先和水反应生成碱和氢气，然后碱和盐反应。③CuSO4溶液：蓝色、FeSO4、FeCl2溶液：浅绿色。Fe在参加置换反应时，只能生成+2价的亚铁盐。①金属与盐的反应必须在“盐溶液”中进行，否则不能反应，如：Cu可以与AgNO3溶液反应置换出Ag，但不能与AgCl反应。②K、Ca、Na三种金属的活动性太强，除与酸反应外，还能与水在常温下发生置换反应（如2Na+2H2O=2NaOH+H2↑），其余金属则不能。【知识延伸】一种金属与多种盐溶液反应（1）将一种金属单质放入几种盐溶液的混合液中时，其中排在金属活动性顺序表中最靠后的金属最先被置换出来，然后再依次置换出稍靠后的金属。简记为“在金属活动性顺序中，距离远，先反应”。（2）将几种不同的金属放入同一盐溶液中，发生反应的情况与将种一种金属单质放入几种盐溶液的混合液中相似，也是在金属活动性顺序中，距离越远的先反应，然后是距离较远的反应。【知识演练】1．取一定量打磨后的铝片于某容器中，再逐渐加入稀盐酸。加入稀盐酸的质量与有关量的变化关系图错误的是（）A． B． C． D．2．将质量均为10克的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入质量和溶质质量分数均相同的三份稀硫酸中，反应完成后，生成氢气的质量关系不可能的是（）A． B． C． D．3．有甲、乙、丙三种金属，若将甲、乙、丙分别放入一定质量的稀盐酸中，只有甲表面产生气泡；若将丙放入乙的盐溶液中丙表面无现象。则甲、乙、丙三种金属活动性顺序是（）A．甲＞乙＞丙 B．丙＞乙＞甲 C．甲＞丙＞乙 D．乙＞丙＞甲4．现有X、Y、Z三种金属，若将X、Y、Z分别放入稀硫酸中，只有X溶解并产生气泡；若将Y、Z分别放入AgNO3溶液中，Y表面析出银白色固体，而Z表面无变化，则三种金属活动性由强到弱的顺序是（）A．Z＞X＞Y B．Y＞Z＞X C．X＞Z＞Y D．X＞Y＞Z5．小明将未打磨的铝片和稀盐酸放入密闭容器中，用传感器探究反应过程中温度和压强的变化，如图所示。从图中所获信息不正确的是（）A．反应过程中有热量放出 B．50s时，溶液中溶质为AlCl3 C．0～50s，发生Al2O3+6HCl＝2AlCl3+3H2O反应 D．100～140s，压强减小是因为温度降低6．（2019•无锡）一定质量的Zn加入到含有Fe(NO3)2和AgNO3两种物质的混合溶液中，充分反应后过滤液仍为浅绿色，下列叙述正确的是（）①滤液中一定有Zn2+、Fe2+②滤液中可能有Ag+③滤渣中一定有Ag，可能有FeA．①② B．①③ C．②③ D．①②③7．某化学小组在AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定质量的锌粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。他们对所得滤液和滤渣有如下描述①滤液中一定含有Zn(NO3)2②滤渣中一定含有单质Ag③若滤液呈蓝色，则向滤渣中滴加稀盐酸无明显现象④若向滤渣中滴加稀盐酸有气泡产生，则滤液中一定没有AgNO3和Cu(NO3)2上述四种描述中正确的个数为（）A．4个 B．3个 C．2个 D．1个【知识点四】生铁的冶炼1.工业炼铁常见的铁矿石磁铁矿（主要成分是Fe3O4）、赤铁矿（主要成分是Fe2O3）铁的冶炼原料铁矿石、焦炭、石灰石、空气原理高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来装置图方法总结：①焦炭的作用：一是生成还原剂一氧化碳，二是提高高炉的温度；②石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转化为炉渣除去；③高炉炼铁得到的铁是生铁，其主要成分是铁，还含有C、P、S等元素。2.一氧化碳还原氧化铁装置图实验现象红棕色粉末逐渐变为黑色；澄清石灰水变浑浊；尾气点燃后有蓝色火焰。注意事项①先通CO（点燃酒精灯），再加热（点燃酒精喷灯）；以便排尽玻璃管中的空气。②实验完毕，先熄灯（熄酒精喷灯），继续通CO至玻璃管冷却。防止生成的Fe被氧化。③尾气处理：燃烧或用塑料袋收集起来后燃烧；防止未反应的CO污染空气方法总结：一氧化碳还原红棕色的氧化铁，得到黑色粉末还原性铁粉，铁的形状不同颜色有差异。在用一氧化碳还原铁矿石的实验过程中，要特别注意在加热前必须将管内空气排尽，尾气要进行处理才能排放。注意观察装置中的加热仪器不同，一个是酒精灯，一个是酒精喷灯，一氧化碳还原铁矿石的反应条件是高温。3.有关含杂质（杂质不参加反应）的计算（1）将含杂质的已知物质量换算为纯物质质量，其关系式为：纯度＝eq\f(纯物质质量,含杂质物质物质质量)×100%，纯物质质量=含杂质物质质量×纯度。（2）将纯物质质量代入化学方程式进行计算。（3）将计算得到的纯物质质量换算成含杂质物质质量：含杂质物质质量为=eq\f(纯物质质量,纯度)。【典型例题】例8：有关金属材料及金属资源的叙述正确的是（）A．人类利用金属的先后年代顺序是铝、铁、铜B．合金比组成其纯金属的硬度小C．地壳中金属资源大多数以化合物形式存在D．地球上的金属资源是无限的例9：如图是赤铁矿石冶炼铁流程。（1）用赤铁矿石冶炼铁的反应原理是（用化学方程式表示）。（2）向精炼炉中吹入氩气使钢水循环流动，各成分均匀混合，相当于化学实验中的作用（填一种仪器的名称）。（3）在钢水铸件机中，高温钢加工成钢制零件时，充入氮气的作用是。例10：某工厂要用赤铁矿石(主要成分是氧化铁，假设杂质不含铁元素)来炼制生铁。若要炼制含铁96％的生铁63t，假设在炼制过程中损失10％铁元索，则理论上需要含杂质20％的赤铁矿石的质量是？例11．（2019•从江一模）把铁矿石、焦炭和石灰石一起加入高炉中进行冶炼，得到的产物是（）A．生铁 B．铜 C．纯铁 D．钢例12．（2019•武进区一模）关于工业炼铁的说法正确的是（）A．铁矿石用于炼铁是因为含有大量单质铁 B．焦炭的主要作用是不完全燃烧制取CO C．在高炉中冶炼出来的是生铁，不是纯铁 D．高炉的尾气成分为CO2，可以直接排放【方法总结】解题的关键是把非纯净的量转化为纯净物的量！化学方程式中的质量比是纯净物的质量比化学方程要配平换算纯量代方程质量单位直接用上下单位须相同【知识延伸】1、焦炭的作用：一是生成还原剂一氧化碳，二是提高高炉的温度；2、石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转化为炉渣除去；3、高炉炼铁得到的铁是生铁，其主要成分是铁，还含有C、P、S等元素。4、一氧化碳还原红棕色的氧化铁，得到黑色粉末还原性铁粉，铁的形状不同颜色有差异。在用一氧化碳还原铁矿石的实验过程中，要特别注意在加热前必须将管内空气排尽，尾气要进行处理才能排放。注意观察装置中的加热仪器不同，一个是酒精灯，一个是酒精喷灯，一氧化碳还原铁矿石的反应条件是高温。【知识演练】1．（2019•武进区一模）关于工业炼铁的说法正确的是（）A．铁矿石用于炼铁是因为含有大量单质铁 B．焦炭的主要作用是不完全燃烧制取CO C．在高炉中冶炼出来的是生铁，不是纯铁 D．高炉的尾气成分为CO2，可以直接排放2．炼铁时用作还原剂的是（）A．氧气 B．一氧化碳 C．氢气 D．二氧化碳3．炼铁高炉中发生了下列反应：①高温下一氧化碳将铁矿石还原为铁，②高温煅烧石灰石，③灼热的焦炭和二氧化碳反应，④焦炭充分燃烧。其中属于化合反应的是（）A．①和④ B．②和③ C．③和④ D．只有④4．（2021·四川广安市·中考真题）利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是A．反应前后Fe元素的化合价由+2价变为0价 B．充分加热，a处固体由黑色变为红色C．b处可以用澄清石灰水检验生成的CO2 D．可用水吸收尾气中的CO5.工业炼铁是把铁矿石和焦炭等原料一起加入高炉，在高温下通入空气进行一系列反应把铁还原出来。

(1)赤铁矿(主要成分为Fe2O3

)在高炉里反应生成单质铁的化学方程式是。

(2)计算：

①5000t含氧化铁84％的赤铁矿中，氧化铁的质量是____________t；

②上述赤铁矿理论上可炼得含铁98％的生铁___________t。

6.钢铁公司用2000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的钢坯多少吨？

7.现有含四氧化三铁85%的磁铁矿200t，用一氧化碳做还原剂，充分反应能炼出含杂质2%的铁多少吨？8.高温煅烧含杂质10%的石灰石（主要成分为CaCO3）100吨，可得生石灰（CaO）多少吨？9．(2019福建)改革开放以来，我国钢铁工业飞速发展，近年来钢铁产量已稳居世界首位。某钢铁厂采用赤铁矿(主要成分为Fe2O3)炼铁，反应原理为Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2。若该厂日产含铁1.4×104t的生铁，至少需要含Fe2O380%的赤铁矿的质量是多少？(要求写出计算过程)【知识点五】金属的锈蚀与防护1.金属的锈蚀与防护铁生锈的条件铁与O2、H2O接触（铁锈的主要成分：Fe2O3·xH2O）用途做食品等的干燥剂，“双吸剂”防止铁制品生锈的措施：①保持铁制品表面的洁净和干燥；(讲卫生)②表面形成保护膜。如涂油、刷漆、电镀、烤蓝等；（穿外衣）③制成合金。如不锈钢。（强体质）特征铁锈很疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应因而铁锈应及时除去。金属资源的意义节约金属资源，减少环境污染金属资源的保护途径①防止金属腐蚀；②回收利用废旧金属；③合理开采矿物；④寻找金属的代用品。2.铁钉锈蚀条件的探究设计方案一周以后的实验现象结论把洁净的铁钉放在干燥的试管中，并放入用棉花包裹的氯化钙干燥剂，用橡皮塞密封试管口。铁钉表面无变化铁钉生锈不只是与氧气有关系.把洁净的铁钉全部浸在盛有煮过蒸馏水的试管中，将植物油滴在水面上密封。铁钉表面无变化铁钉生锈不只是与水有关系把洁净的铁钉一半浸入试管中的蒸馏水里，将试管敞口放置铁钉表面有铁锈生成铁生锈是铁与氧气和水共同作用的结果【典型例题】例13：合理开发和使用资源是人类可持续发展的前提，下列保护资源的措施中错误的是（）A．铁栏杆上刷一层油漆，以保护金属资源B．工业废水处理后循环使用，以保护水资源C．汽车安装尾气净化装置，以节约石油资源D．严禁使用一次性木筷，以保护森林资源例14：2018年12月举世瞩目的港珠澳大桥正式通车。桥梁主体使用的42万吨钢铁足以建造60座埃菲尔铁塔，是迄今为止世界上最长的钢结构桥梁，被誉为桥梁界“珠穆朗玛峰”的超级工程。撑起这座海上“钢铁巨龙”的不锈基座所用的是双相不锈钢钢筋。双相不锈钢钢筋属于（填字母序号）；A．合成材料B．复合材料C．金属材料（2）为防止钢结构发生锈蚀，钢结构的外表面涂上了四氟型氟碳面漆树脂，为这座世纪大桥穿上了美丽的保护外衣。这种面漆防腐的原理是。【方法总结】①铜生锈需要铜与水、氧气、二氧化碳同时接触。生成碱式碳酸铜（铜绿Cu2(OH)2CO3）②铁生锈和铁燃烧的实质都是氧化反应，但铁燃烧时剧烈的氧化反应而铁生锈是缓慢氧化，反应产物铁锈是红色的，而四氧化三铁是黑色的。【知识延伸】1、金属腐蚀注意的问题①铁锈的主要成分是氧化铁，颜色为红色，具有疏松多孔的结构，易吸水，所以铁制品表面的锈如果不及时除去，会加快生锈的速度；②高温时或在盐水环境中，铁生锈的速度也会加快。用过的菜刀或炒完菜的铁锅上的水没擦干净，过一晚上会生锈，就是这个缘故。2、日常生活中常见的替代金属材料的用品有自来水管、下水管道、门窗等，它们是由金属材料改为塑料管或塑铝管、塑钢门窗。塑铝和塑钢属于特殊塑料，不是金属材料。【知识演练】1．下列措施中，不能防止金属制品锈蚀的是（）A．在表面刷漆 B．在表面涂油 C．在表面镀铬 D．用湿布擦拭为了探究铁制品锈蚀的条件，小明用普通铁钉、纯铁钉同时进行如图的四组实验，一段时间后只在实验Ⅰ中观察到了红褐色锈斑，其他均无明显变化。下列说法错误的是（）A．Ⅰ和Ⅱ说明铁制品锈蚀需要O2 B．Ⅰ和Ⅲ说明铁制品锈蚀需要H2O C．Ⅰ和Ⅳ说明H2O和O2同时存在，铁制品不一定发生锈蚀 D．Ⅲ和Ⅳ说明铁制品锈蚀跟铁制品内部结构有关3．下列有关金属及合金的说法错误的是（）A．常温下所有的金属都是固体 B．铁制品在潮湿的空气中易生锈 C．生铁和不锈钢都是金属材料 D．铝片表面易生成致密的氧化膜4．2018年5月我国自主建造的第一艘航母下海，为保证航母的使用寿命，下列防锈措施不可行的是（）A．用抗锈蚀性能优异的合金制造航母零部件 B．刷防锈漆 C．船体表面镀一层黄金 D．给某些部位涂油5．探究铁生锈的条件，有利于寻找防止铁制品锈蚀的方法。下列对比实验设计与所探究的条件（蒸馏水经煮沸并迅速冷却），对应关系正确的是（）A．甲和乙：水 B．乙和丙：空气 C．甲和丙：空气 D．甲和丁：水第二部分章节检测一、单选题(每题2分，共40分)1．（2021·广西桂林）下列金属活动性最强的是（）A．钠 B．铝 C．铁 D．铜2．（2021·甘肃定西）垃圾分类，从我做起。下列可回收垃圾属于金属材料的是（）A．旧报纸 B．塑料瓶 C．玻璃瓶 D．铝制易拉罐3．下列四种金属中，能与稀H2SO4反应放出H2的是（）A．Cu B．Pt C．Al D．Hg4．下列有关金属及合金的说法错误的是（）A．金属在常温下大多数都是固体B．铝合金的硬度比铝的硬度小C．铁制品在潮湿的空气中易生锈D．钢铁是目前使用最多的金属材料5．甲、乙、丙、丁四种金属，只有丙在自然界中主要以单质形式存在，用甲制的容器不能盛放丁的化合物溶液，用乙制的容器却可以盛放丁的化合物溶液。由此推断四种金属的活动性由强到弱的顺序是（）A．丙＞乙＞甲＞丁B．甲＞丁＞乙＞丙C．丁＞甲＞乙＞丙D．甲＞乙＞丁＞丙6．（2021·湖南邵阳）2021年5月29日，“天舟二号”的成功发射彰显了中国航天的力量，在航天科技中会用到大量金属材料。下列有关金属材料的说法错误的是（）A．黄铜的硬度比纯铜的大B．生铁的含碳量比钢的高C．生锈的铁制品没有回收价值D．铝合金被广泛用于火箭、飞机、轮船等制造业7．（2021·浙江衢州）小科为验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序，设计了下列四种方案，其中合理的是（）A． B．C． D．8．（2020日照）下图是探究铁钉锈蚀条件的4个实验，一段时间后观察现象。下列说法不正确的是（）A．①中甲、乙、丙三处比较，生锈最明显的地方是甲B．①②对比说明铁生锈需要空气，①③对比说明铁生锈需要水C．③中附着在棉花上的氯化钙的作用是作干燥剂D．四个实验中，生锈最快的是④中的铁钉9．（2020四川眉山）某化学兴趣小组用以下装置探究炼铁原理，关于该装置和反应过程描述错误的是（）A．盛装药品前应先检查装置气密性B．加热前要先通CO，加热后B中出现浑浊C．已知方框中连接的是C和D，导管口的连接顺序为a→b→c→dD．这种方法“炼”出的铁与工业上炼出的生铁在组成上最大的区别是不含碳10．下列有关金属资源的利用与防护解释不合理的是（）A．在001A型国产航母金属外壳覆盖涂料，主要是为了美观B．用“烤蓝”的方法处理钢铁表面，可减缓钢铁的腐蚀C．用铝合金制造国产大飞机C919机壳，是利用铝合金强度大、质量轻、抗腐蚀D．切菜后的菜刀用清水洗净擦干，可减缓菜刀生锈11．（2021·山东潍坊）《天工开物》对钢铁冶炼过程有如下记载。有关说法正确的是（）A．“垦土拾锭”：铁元素是地壳中含量最高的金属元素B．“淘洗铁砂”：铁矿石（主要成分为Fe2O3）能溶于水C．“生熟炼铁”：冶炼铁过程中发生了化学变化D．“锤锻成钢”：生铁高温锻打成钢，碳元素含量升高12．（2021·浙江湖州）工业炼铁的部分反应如下所示，则（）O2eq\o\ac(\s\up5(＋X),\s\do0(→),\s\do5(①))CO2eq\o\ac(\s\up5(＋X),\s\do0(→),\s\do5(②))COeq\o\ac(\s\up5(＋Y),\s\do0(→),\s\do5(③))FeA．X可以是木炭B．X与CO都具有氧化性C．③反应后的尾气可直接排放D．Y中铁元素以游离态存在13．控制变量法是实验探究的重要方法。下列设计方案探究目的不能实现的是（）A．甲可探究可燃物的燃烧是否需要与氧气接触B．甲可探究可燃物的燃烧是否需要达到一定温度C．乙中①③对比可探究铁的锈蚀条件与氧气是否有关D．乙中①②③对比可探究铁的锈蚀条件与氧气和水等物质是否有关14．下图是实验室模拟工业炼铁的实验装置图，下列说法不正确的是（）A.B处玻璃管内发生的化学反应是氧化还原反应，还原剂是COB.在点燃酒精喷灯前，应先通入CO气体排尽装置中空气C.该实验可以观察到B处固体从黑色逐渐变成红色D.该模拟实验缺少尾气处理装置，会污染空气15．（2021·江苏连云港）回收含铜废料(主要成分为Cu)中的铜，部分实验流程如下：注：灼烧后得到黑色固体和残留物，残留物不溶于水和稀硫酸。下列关于该流程的说法，错误的是（）A．“灼烧”的主要目的是将Cu转变为CuOB．滤液X中的溶质为FeSO4C．“酸溶”和“还原”过程中发生的反应均为置换反应 D．将Cu、Fe混合物加入足量稀硫酸中，充分反应后过滤得Cu16．钢铁厂会利用焦炭产生的还原性气体来炼铁，某同学用此原理按如图装置进行实验。下列说法正确的是（）A.该实验不需要增加尾气处理装置B.该实验应先通入一段时间的CO验纯后再加热C.NaOH溶液可以检验气体产物D.反应结束后，含有未反应的Fe2O3固体，可以采用加入盐酸的方法来提纯铁17．在试管中放入一根镁条(已除去氧化膜)，往其中加入硝酸银溶液至浸没镁条，观察到如下现象：①镁条表面迅速覆盖一层疏松的固体物质，经检验发现生成的固体物质中有单质银；②镁条表面有明显的气泡现象，经检验发现气泡中有氢气。对上述实验现象的分析错误的是()A．镁能从硝酸银溶液中置换出银B．镁跟硝酸银溶液反应会生成氢气C．镁投入硝酸银溶液中只发生2AgNO3＋Mg=Mg(NO3)2＋2AgD．根据该实验可判断镁比银金属活动性强18．将一枚洁净的铁钉浸入稀硫酸中，下列叙述中正确的是（）①铁钉表面产生气泡；②液体由无色逐渐变为浅绿色；③铁钉的质量减轻；④液体的质量减轻A.②③B.①②④C.①②③D.①②③④19．小东同学向盛有硝酸锌和硝酸银混合液的烧杯中加入一定量的铁粉，反应停止后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，下列说法正确的是（）A．滤液中一定含有硝酸亚铁，一定没有硝酸银和硝酸锌 B．滤液中一定含有硝酸锌，一定没有硝酸亚铁和硝酸银 C．滤渣中一定含有银和铁，一定没有锌 D．反应后滤液的质量大于反应前溶液的质量20．在5.6g铁粉中，先逐滴加入一定量的Cu(NO3)2溶液，充分反应后再逐滴加入AgNO3溶液，剩余固体质量与所加溶液总质量的关系如图所示。下列说法正确的是()A．所加溶液质量为M1g时，生成Cu的质量为m1gB．bc段发生的是Cu和AgNO3溶液的反应C．m3的值为21.6D．e点溶液中不含Cu(NO3)2二、填空题（除标注外，每空1分，共39分）21．(8分)金属材料的使用作为一个时代的标志，见证了人类文明发展的过程。(1)铜和金是人类使用较早的金属。2021年3月，三星堆遗址又出土了大量的青铜器和金器，其中部分青铜器和金器上还有被人为敲击的痕迹。通过敲打可将青铜等金属材料打制成不同的形状，是利用了金属的________性。(2)我国的青铜文化历史悠久。西汉时期的湿法炼铜工艺就是利用铁和硫酸铜溶液反应制取铜，有关反应的化学方程式为_____________________________。(3)铁器时代大约在公元前500年，至今铁仍是年产量最高的金属，但每年因腐蚀造成了巨大损失，写出一条防止铁生锈的措施：____________________。(4)铝的利用距今100多年，现在铝的年产量得到了大幅度的提高。铝虽然较活泼，但抗腐蚀性能好，原因是________________________________________________________________________。22．(12分)金属用途广泛，其结构和性质等是化学的重要研究内容。(1)向AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的锌粉并充分反应，过滤得滤渣和滤液。①加入一定量的锌粉后，一定发生的反应的化学方程式为________________________________________。②往滤渣中加盐酸，发现有气泡产生，则反应后的滤渣中一定有________________，滤液中一定含有的金属化合物是________，一定不含有的金属化合物是________________。(3)如图所示是工业炼铁示意图。其中，焦炭的作用是燃烧提供能量和__________________；有铁生成的化学方程式为________________________。23．(11分)（2021·黑龙江大庆市·中考真题）某兴趣小组的同学们利用如图所示的装置对CO还原Fe2O3粉末的实验进行探究（固定装置略）。（查阅资料）CO能溶于铜液（醋酸二氨合铜（Ⅰ）和氨水的混合液）（1）按上图连接装置AE，在装入试剂前，先______。（2）写出装置B中反应的化学方程式______。（3）通入CO2一段时间后，先点燃______处酒精喷灯（填“A”或“D”）。（4）装置C中玻璃管的作用：______。（5）反应一段时间后，能证明CO与Fe2O3反应的实验现象：______；______。写出装置D中反应的化学方程式______。（6）某同学认为该裝置有缺陷，需在装置E后再连接装置F，其目的是______。装置E．F的接口连接顺序：a连接______（填“b”或“c”）。24．(8分)（2021·江苏连云港）在钢铁工业推进碳减排、碳捕集的过程中，化学发挥了重要作用。(1)“焦炭炼钢”是先将铁精矿(Fe2O3)和焦炭同时加入高炉，鼓入热空气，充分反应后得生铁，再将生铁转移至炼钢炉中炼制得钢。①高炉炼铁的主要反应原理是在高温下，_______夺取了Fe2O3里的氧，将铁还原出来。②某钢铁厂每年需要向高炉中加入120万吨的焦炭，若加入的焦炭全部转化为CO2，则该钢铁厂每年排放CO2的质量为_______万吨。(2)为了实现CO2的捕集利用，我国研制出一种多功能复合催化剂(含NaFe3O4)，能将CO2转化为汽油，转化步骤如下：CO2eq\o\ac(\s\up5(H2),\s\do0(→),\s\do5(步骤Ⅰ))COeq\o\ac(\s\up5(H2),\s\do0(→),\s\do5(步骤Ⅱ))(CH2)neq\o\ac(\s\up5(),\s\do0(→),\s\do5(步骤Ⅲ))汽油①步骤Ⅰ除生成CO外，还生成另一种氧化物。该氧化物的化学式是_______。②下列说法错误的是_______(填字母)。a所得汽油中含有C、H两种元素bNaFe3O4中O为2价，Fe为+3价c上述转化不仅有利于CO2减排，还可以减轻人类对化石能源的需求(3)一种以“氢能炼钢”替代“焦炭炼钢”的工艺流程如图所示。①高温下，用H2炼铁时反应的化学方程式为_